2015年安全工程師考試《生產技術》：爆炸基本概念

　　第二節(jié) 爆炸基本概念

　　2.2.1 大綱要求與分析

　　一、爆炸的分類

　　（一）了解爆炸的機理及其分類；

　　（二）熟悉各種爆炸的反應歷程。

　　二、爆炸極限

　?。ㄒ唬┝私獗O限的影響因素；

　　（二）了解爆炸反應濃度、爆炸溫度和壓力的計算；

　?。ㄈ┱莆毡ㄉ舷藓拖孪蕖⒑卸栊詺怏w組成混合物爆炸極限的計算。

　　三、粉塵爆炸的特點

　　（一）了解粉塵爆炸的機理與特點；

　　（二）掌握粉塵爆炸的影響因素；

　?。ㄈ┦煜し蹓m爆炸的特性；

　?。ㄋ模┱莆湛刂飘a生粉塵爆炸的技術措施。

　　2.2.2 教材知識點重點提示

　　一、爆炸的概念

　?。ㄒ唬┍ǖ臋C理及其分類

　　爆炸是物質系統的一種極為迅速的物理的或化學的能量釋放或轉化過程，是系統蘊藏的或瞬間形成的大量能量在有限的體積和極短的時間內，驟然釋放或轉化的現象。

　　按照能量的來源，爆炸可以分為三類：物理爆炸、化學爆炸、核爆炸

　　1. 物理爆炸

　　物理爆炸是由系統釋放物理能引起的爆炸。例如：

　　高壓蒸汽鍋爐當過熱蒸汽壓力超過鍋爐能承受的程度時，鍋爐破裂，高壓蒸汽驟然釋放出來，形成爆炸。

　　隕石落地對目標的撞擊等物體高速碰撞時，物體高速運動產生的動能，在碰撞點的局部區(qū)域內迅速轉化為熱能，使受碰撞部位的壓力和溫度急劇升高，碰撞部位材料發(fā)生急劇變形，伴隨巨大響聲，形成爆炸現象。

　　自然界中的雷電也屬于物理爆炸，它是由帶有不同電荷的云塊間發(fā)生強烈的放電現象。使能量在10-6～10-7s內釋放出來，放電區(qū)達到極大的能量密度和高溫，導致放電區(qū)空氣壓力急劇升高并迅速膨脹，對周圍空氣產生強烈擾動，從而形成閃電雷鳴般的爆炸現象。

　　高壓電流通過細金屬絲時，溫度可達到2×104℃，使金屬絲瞬間化為氣態(tài)而引起爆炸現象。

　　地震和火山爆發(fā)等現象也屬于物理爆炸。

　　物理爆炸是機械能或電能的釋放和轉化過程，參與爆炸的物質只是發(fā)生物理狀態(tài)或壓力的變化，其性質和化學成分不發(fā)生改變。

　　2. 化學爆炸

　　化學爆炸是由于物質在瞬間的化學變化引起的爆炸，例如：

　　如炸藥爆炸，可燃氣體（甲烷、乙炔等）爆炸。

　　懸浮于空氣中的粉塵（煤粉、面粉等）以一定的比例與空氣混合時，在一定的條件下所產生的爆炸也屬于化學爆炸。

　　化學爆炸是通過化學反應，將物質內潛在的化學能在極短的時間內釋放出來，使其化學反應產物處于高溫、高壓狀態(tài)的結果。

　　一般氣體爆炸和粉塵爆炸的壓力可以達到2×106 Pa，高能炸藥爆炸時的爆轟壓可達2×1010 Pa以上，二者爆炸時產物的溫度均可達到3×103～5×103 K，使爆炸產物急劇向周圍膨脹，產生強沖擊波，造成對周圍介質的破壞。

　　化學爆炸時，參與爆炸的物質在瞬間發(fā)生分解或化合，變成新的爆炸產物。

　　3. 核爆炸

　　核爆炸是核裂變（如原子彈是用鈾235、钚239裂變）、核聚變（如氫彈是用氘、氚或鋰核聚變）反應所釋放出的巨大核能引起的。例如

　　核爆炸反應釋放的能量比炸藥爆炸時放出的化學能大得多，核爆炸中心溫度可達107 K數量級以上，壓力可達1015 Pa以上，同時產生極強的沖擊波、光輻射和粒子的貫穿輻射等，比炸藥爆炸具有更大的破壞力?；瘜W爆炸和核爆炸反應都是在微秒量級的時間內完成的。

　　爆炸過程表現為兩個階段：在第一階段中，物質的（或系統的）潛在能以一定的方式轉化為強烈的壓縮能；第二階段，壓縮物質急劇膨脹，對外做功，從而引起周圍介質的變形、移動和破壞。不管由何種能源引起的爆炸，它們都同時具備兩個特征，即能源具有極大的能量密度和極大的能量釋放速度。

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